[发明专利]一种桩柱连接精准定位结构及施工方法

权利要求书

1.一种桩柱连接精准定位结构的施工方法，其特征在于，精准定位结构包含钢立柱（1）、连接于钢立柱（1）下方的钻孔桩（18）、连接于地面上的支承平台（8）、连接于支承平台（8）上且与钢立柱（1）可拆卸连接的承重臂（9）、连接于支承平台（8）上的控制架（3）、连接于控制架（3）和钢立柱（1）水平向之间的第一千斤顶（4）、连接于钢立柱（1）上的托架（2）、连接于钢立柱（1）地面下方且位于钢立柱（1）外周的护筒（5）、连接于护筒（5）与钢立柱（1）之间的第二千斤顶（6）、连接第一千斤顶（4）和第二千斤顶（6）且位于地面上的调垂控制仪（11），以及连接于钢立柱（1）外侧的测斜管（7）以及连接测斜管（7）且位于地面上的测斜仪（10）；

所述控制架（3）包含呈方形布置的控架立杆（31）和连接于控架立杆（31）顶部的控架横杆（32），所述控架立杆（31）高度适应钢立柱（1）安装标高；

所述第一千斤顶（4）可拆卸连接于控架立杆（31）上且在钢立柱（1）环形上间隔对称设置，第一千斤顶（4）水平布置且第一千斤顶（4）外伸部顶接钢立柱（1）外壁；所述第一千斤顶（4）外伸部连接有弧形缓冲垫对应钢立柱（1）外壁连接；

所述第二千斤顶（6）固定端与护筒（5）连接且在钢立柱（1）环形上间隔对称设置，外伸端顶接钢立柱（1）外壁，第二千斤顶（6）外伸部连接有弧形缓冲垫对应钢立柱（1）外壁连接；所述第一千斤顶（4）和第二千斤顶（6）均与调垂控制仪（11）并联连接；

所述钢立柱（1）顶端设置有耳板、中上部设置有托架（2）、中下部还设置有钢筋笼吊耳（15）；所述钢立柱（1）上耳板通过吊绳（14）与吊车（13）连接或通过调节拉杆（12）与控制架（3）可拆卸连接，托架（2）搭接于控制架（3）顶部，钢筋笼吊耳（15）与待浇筑预制钢筋笼（16）通过吊筋（17）可拆卸连接；

应用桩柱连接精准定位结构的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、施工前，对施工场地进行清理和整平并设计支承平台（8）且坡度不超过1%，场地硬化后钢立柱（1）安装前，先测量定位，确定钢立柱（1）的平面位置，然后在场地上弹出十字线，待成孔后，清理泥浆，并重新复核十字轴线，确保钢立柱（1）定位准确；

步骤二、根据成孔精度要求和调垂需要，定制护筒（5），护筒（5）直径比钻孔桩（18）直径大不少于20cm； 加工制作控制架（3），待钻孔桩（18）成孔下放钢筋笼（16）以后，重新测设出控制架（3）的位置，中心误差控制在5mm以内；根据定位安装控制架（3），在控制架（3）下部的支承平台（8）上测放出钢立柱（1）就位中心线，并在相应位置进行标识，确保其定位必须正确；

其中控制架（3）上部与钢立柱（1）托架（2）支撑连接，下部可拆卸连接有至少4个第一千斤顶（4），用于钢立柱（1）轴心对中调节和钢立柱（1）固定，调垂过程中作为支点；此外，在护筒（5）中设有至少4个第二千斤顶（6），用于钢立柱（1）垂直度调节，调垂过程中作为力的作用点；待控制架（3）就位以后，根据测量的数据确定钢立柱（1）标高，在钢立柱（1）对应标高位置上焊接托架（2），钢立柱（1）通过调节标高的托架（2）搭设在控制架（3）上部，此外，平台下部还设置有短钢筋，以便钢立柱（1）倾角的调节；

步骤三、在钢立柱（1）的侧面设置测斜管（7），布置时使测斜管（7）钢立柱中心（19）标志线固定在钢立柱（1）外侧；其中，测斜管（7）安装在钢立柱（1）外壁，测斜管（7）中间略有弯曲对测量结果没有影响；安装好以后，检查测斜管（7）、钢立柱（1）之间的圆心偏差(Xs3，Ys3)，X s3、Ys3均≤3mm为合格；

步骤四、现场施工时，机械就位开挖成孔，开孔前在护筒（5）上拉十字线，确保钻头中心位置与十字线中心位置保持一致，成孔过程中要低挡匀速钻进；移开成孔机械，再次修整孔口场地，确保孔口设施和钢立柱（1）安装后不下沉；安放或浇筑支承平台（8），且支承平台（8）内部设置有圆形孔对应安装钢立柱（1），在支承平台（8）上安装控制架（3）；

调整控制架（3）中控架立杆（31）的高度、使得控架立杆（31）水平设置并与支承平台（8）固定连接；支承平台（8）和调直架时应保证居中，保证护筒（5）中心线、支承平台（8）中心、控制架（3）中心、桩位中心四心归一；

下放钢立柱（1）与钢筋笼（16）至第一千斤顶（4）处，放置第一千斤顶（4），再下放到钢筋笼吊筋（17）位置，将钢筋笼吊筋（17）固定在孔口钢筋混凝土底座板上，依次安装第二千斤顶（6），继续下放至设计标高；

通过吊车（13）吊钩转向、人工配合和控制架（3）上第一千斤顶（4）对工具柱的水平位置进行调节对中，过程中要用全站仪进行复核，确保工具柱中心与桩位中心一致，并用水准仪或水平靠尺对工具柱槽钢扁担进行复测，保证槽钢扁担四个角水平，再用千斤顶限位固定；

分别从2个方向安放测斜仪（10）测取工具柱的倾斜度，根据测得的数据确定调整方向并通过第一千斤顶（4）调整工具柱的位置，直至工具柱的垂直度满足设计要求，再次固定第一千斤顶（4），并把工具柱与控制架（3）进行至少三个方向的刚性固定；

步骤五、钢立柱（1）吊装就位后，进行钢立柱（1）的轴线和垂直度校核；在进行作业步骤前，先在支承平台（8）孔口上方弹出钢立柱中心（19）十字交叉线；确保支承平台（8）十字中心线与桩孔定位的设计中心（20）和底部导向器中心点重合，且误差不得超过1mm，采用激光铅垂仪使下部导向器中心点与孔口顶部十字重点两点重合，然后在支承平台（8）上标注出定位中心线和控制架（3）安装定位线；采用吊车（13）进行钢立柱（1）吊运至桩孔上方后，钢立柱（1）顶部吊绳（14）先不卸掉，防止钢立柱（1）下滑；

其中，当钢筋笼（16）套入钢立柱（1）的长度满足设计要求的长度和标高为止，随后将钢筋笼（16）吊筋（17）悬挂在钢立柱（1）预先设置的钢筋笼吊耳（15）上；通过吊筋（17）悬挂在钢筋笼吊耳（15）上后，启动吊车（13）按设计的标高进行下放整个钢立柱（1）；当钢立柱（1）下放过程中钢立柱（1）不能一次性完全准确就位至设计要求的控制标高，通过观察钢立柱（1）下降时钢立柱（1）上的控制标高线和支承平台（8）上的左右位置的控制边线至钢立柱（1）外表面的任意一侧的距离进行检查；此时，利用顶部第一千斤顶（4）和吊车（13）进行缓慢提升钢立柱（1），根据钢立柱（1）柱身上安装的垂直度检测仪检测钢立柱（1）的垂直度情况，同时启动调垂控制仪（11），进行调整钢立柱（1）顶部和底部的方向；

根据钢立柱（1）长且锚入钢筋笼（16）内的长度长的特点，采用先放入钢筋笼（16）后，待钢筋笼（16）顶部与桩孔顶部平齐后，再把钢立柱（1）吊装就位，对准桩孔中心先行插入一段，插入长度按设计要求设置，钢立柱（1）插入钢筋笼（16）内2000mm后，利用吊车（13）臂上的附钩进行孔内钢筋笼（16）二次回提升套入垂直于孔内的钢立柱（1）外侧的施工方法；

步骤六、垂直控制调整时，垂直控制系统采用测斜管（7）测量钢立柱（1）垂直度，通过控制架（3）上第一千斤顶（4）对钢立柱（1）施加侧向推力，从而改变钢立柱（1）的倾斜角，使钢立柱（1）垂直度达到要求；

当钢立柱（1）标高、垂直度校正符合要求时，进行钢立柱（1）顶部固定，钢立柱（1）的固定利用支承平台（8）预埋的钢板和与钢立柱（1）预先连接的承重臂（9）固定连接，保证在混凝土浇筑过程中控制钢立柱（1）上浮和左右移动；浇筑混凝土后控制架（3）和对应定位结构拆除，保留承重臂（9），同时在浇筑施工过程中顶部控制架（3）紧紧固定住钢立柱（1）顶端，保证钢立柱（1）在进行混凝土浇筑施工过程不发生变形；

钢立柱（1）对中以后，将垂直度监控探头放入测斜管（7）内，探头通过电缆沿PVC管内的十字槽滑入管内，分两个轴向，每0.5米采集至少一个数据，绘制出垂直度初始曲线；而后，再次将垂直度监控探头放入测斜管（7）内，实时监控，根据初始曲线判断出钢立柱（1）偏移量，调整第一千斤顶（4）和/或第二千斤顶（6）进行调校，直至垂直度满足设计要求，并用第一千斤顶（4）和第二千斤顶（6）将钢立柱（1）固定；

在钢立柱（1）上部还设有导向柱，控制架（3）与导向柱用调节拉杆（12）连接，当第一千斤顶（4）和第二千斤顶（6）无法调节或调节作用不大时，采用调节拉杆（12）联合千斤顶调节垂直度，直至符合要求。